Nádasi András: Muzeális taneszközök a vegytan szemléltetéséhez és tanulásához – I.

Nyomtatási nézet

Tanszertörténeti sorozatunkban¹ eddig bemutatott természettudományos tantárgyak – a biológia, fizika és a földrajz – kísérleti és demonstrációs eszközeinek sorába illenek még a vegytan, vagyis a kémia tanítását és tanulását segítő taneszközök is. A chemia elődjének, az ókorban ismert alkímiának a régi fénye már megkopott. Ez a szó a XVII. század óta főként „az aranykészítés és a hasonló ábrándos műveletek” megjelölésére szolgál. Tény azonban, hogy az alkimisták számos elméletet alkottak, ezer éven át „kísérleteztek” az aranyért, a bölcsek kövéért, és ehhez kialakították a laboratóriumaikat és felszerelték azt eszközökkel. Sok eszközük máig őrzi nevét, eredeti formáját és funkcióját. Az alkímiának nagy érdeme, hogy bevezette a kísérletezést, mint módszert a tudományos kutatásba.

Középkori zománckészítő műhely – réz reliefzománc

Ennek áldásos, máig tartó hatása leginkább a természettudományos oktatásban érzékelhető, de tudnunk kell: az iskolai kísérletezés nem azonos a kutatással. Az iskolai demonstrációs és tanuló-kísérletek mindig tervszerűek, céljuk a már felfedezett természeti törvények látványos igazolása.

A kémia magyarországi története a középkori fémkohászattal vette kezdetét. Szabadváry Ferenc², a nemrég elhunyt kémiatörténész egyik írásából is tudjuk, hogy hazánkban sem a vegytan, sem annak oktatása nem az alkímiából nőtt ki, hanem a fémkohászatból.³ Természetesen évszázadok óta számos más vegyi technológia is ismert volt, mint például a méreg- és festékkeverés, a fémolvasztás, a desztilláció, vagy a zománcozás, amely a gyakorlatban fejlődött ki.

Szakaszos lepárló 1510-es ábrázolása egy német szabadállamból, Brunschweigből

Ennek ellenére az egyetemeken többnyire csak elméleti kémiai oktatás folyt, bár a vegytan professzorai többnyire gyakorló orvosok. Az európai, így a magyar felsőoktatásban a kémia, mint önálló tantárgy, csak a XVIII. században jelent meg, bár a vegytan tárgykörébe eső ismeretek rendszeres tanítása az orvosi karokon a középkorig nyúlik vissza.

Méltán büszkék lehetünk arra, hogy a gyakorlatias kémia, vegytan tanítását Európában elsőként a selmecbányai Erdészeti és Bányászati Akadémia valósította meg: Mária Terézia a bányászati iskolát 1763 és 1770 között szerveztette át akadémiává, amelynek kezdő lépése Magyarország első kémiai tanszékének megalapítása.

„Az akadémián laboratóriumokat nyitottak, amelyeket felszereltek a szükséges anyagokkal és eszközökkel, hogy azokban minden hallgató megismételje a kísérleteket, és saját szemével győződjön meg mindama jelenségekről, amelyek a testek egyesülésekor megnyilvánulnak.” A kémia első professzora a vallon orvos, Jacquin Miklós József⁴ lett, aki hat évet töltött Selmecbányán, ahol megírta az „Examen chemicum” című, Bécsben kiadott és mindenütt ismert könyvét.

Johann R. Glauber desztillációs készüléke, a Furni Novi Philosophici 1648-as kiadása

Jacquin Miklós selmecbányai működése közben, 1769-ben, az égetett mésszel végzett kísérletsorozata az egyik legjelentősebb előkészítője a híres Antoine Laurent Lavoasier (1743–1794) tudomány átformáló működésének.

Lavoasier és Meusnier gazométerének ábrázolása – rézmetszet

Lavoasier más vegyészek (Cavendish, Scheele, Priestley) munkáin alapuló elméletével bizonyította az oxigén égési folyamatban való részvételét, és mint ismeretes, megbuktatta a flogiszton elméletet⁵, amely számos országban ismert és elismert elmélet volt, így Magyarországon is, ahol azt Winterl Jakab (1732–1809), a nagyszombati egyetem kémia professzora hirdette.

Lavoisier kísérleti eszközeinek és berendezéseinek szemléletes ábráival segítette az olvasókat azoknak a kutatásoknak a követésében, amelyek nyomán megállapította, hogy az oxigén alapvető szerepet játszik az égésben. Képei térhatású metszetek voltak, a finom rajzolatok jól érzékeltették az edények térbeli alakját, és azt is jelezték, hogyan kell fölszerelni, összeállítani a készülékeket. Az esztétikai konvenció is megkövetelte a valósághű ábrázolást: pl. nem tartották elegendőnek, hogy a gömböt kör jelezze⁶.

„A’ gyönyörű természet’ tudománnya magyarázata” c. kötet címlapja

Az 1800-as években a kémiai ismereteket, természetesen középfokon is a természettan tárgy keretében oktatták, a fizikai, biológiai, földrajzi és az ásványtani ismeretekkel együtt. Varga Márton híres „science” könyve, A’ gyönyörű természet’ tudománnya magyarázata a’ tüneményekből, és az új feltalálásokból” címen, 1808-ben jelent meg Nagy Váradon.

Részlet Varga Márton szótárából

Az előszóban azt írja a szerző: „Nemzetem dísze, dicsősége, java, a vallásra való buzdítás voltak fő ösztönim, az erköltsök jobbítgatása, hogy nem deákul, melly kevesebbe került volna, hanem magyarul irtam. Megmutattam, hogy anyanyelvünk ereje megbírja a Filisofiát, hogy lehet Fizikát olly tökéletesen rajta irni, mint a deák oskolás könyvek vannak... Előttem törött út, kiki tudgya, nem volt...”

Más kérdés, hogy a mai olvasók számára a „heányos mekkoraság” (negatív szám), vagy az „izmosok egyaránlattya” (testek egyensúlya) kifejezés a latin nyelv tudása nélkül aligha érthető.

Mindezek alapján egyértelmű az is, hogy a tankönyvekben, a latin nyelvet felváltó magyar szakkifejezések megértéséhez – a szótárak mellett – nagy szükség volt a szemléltető képekre, illusztrációkra.

Tarczy Lajos (1807–1881)

A természettudományok, ezen belül a vegytan oktatása a Ratio Educationis-ban már sokkal jelentősebb szerepet kapott, mint korábban, de továbbra is a fizika ill. az ásványtan részeként tanítják. A pápai Református Főiskola természettan, természetrajz tanárának⁷, Tarczy Lajosnak, a „Természettan az alkalmazott mathesissel egyesülve” c. könyve is így épül fel. A vegytan’ alaprajzát ’s a’ szélesen ugy nevezett mozgony tudományt magában foglaló kötet 1839-ben jelent meg Pápán.

1781-ben már megjelent az első természettudományos szakmódszertani könyv is, „A természetnek vizsgálatjára és helyes esmértetésére. Vezérlés a’ magyar nemzeti oskalák számára” címmel.

Egy mai szombathelyi diák, Németh Katalin⁸ ezt írja dolgozatában: „Módszerei ma már részben átalakultak, de óriási jelentőségű a kísérletezés és a pontosság, a szakképzett tanító fontosságát leíró része: „A Tanító mester jól hozzá készüljön és nem tsak minden a’ hoz tartozó eszközöket elő szerezzen, hanem magát is benne gyakorolja, hogy meg ne tévedjen.” Magyar tantárgytörténeti kuriózum, hogy 1848-ban, az első független minisztérium rendelete írja le először azt, hogy a középszintű iskola legfelső, bölcseleti osztályában a kémiát önálló tárgyként kell tanítani.

A rendelet megjelenése Eötvös József (1813–1871) nevéhez, illetve az általa kiadott 1868. évi középiskolai tantervhez kötődik. Ezen tanterv 19. §-a mondja ki, hogy „a vegytan a IV. osztályban, a tanév második felében heti 4 órában adatik elő, mint külön tanulmány”. E tantervi döntést követően önálló vegytani tankönyvek is megjelennek, és jelentősen felgyorsult a középfokú iskolák kísérleti és szemléltető eszközökkel történő felszerelése. A század utolsó harmadától épülő iskolák többsége már önálló kémiai előadóval, szertárral, laboratóriummal rendelkezik.

Az első, inkább az érdeklődő diákoknak készült, vegytani könyvek fordításai az 1840-es években jelentek meg. Ilyen mű pl. „A vegytan alapvonatai mindennemű ifjuság számára”, amelyet a német származású dr. Sadebeck Móritz boroszlói tanító írt, s Károlyi Sámuel fordított magyarra 1843-ban.⁹

Az előszót Bugát Pál¹⁰ orvostudor és egyetemi tanár írta. A mű szerkezetét tekintve ugyanúgy három nagy részre osztható, mint a mai tankönyvek: a fizikai kémiai rész („Bevezetés”), a szervetlen („Az elemek s ezeknek életműtlen egyesületei”), és a szerves kémia („Az életműves egyesületekről”).

Bugát Pál (1793–1865)

A könyv korszerűségét mutatja, hogy már nem a Dalton-féle szimbólumokat alkalmazza, amelyek Berzelius betűjelei előtt, 1835-ig általánosan elfogadottak és használatosak voltak.

A vegyjelek változása

Ekkor már ismert, és Sadebeck könyvében is szerepel az elemek tapasztalati úton történő csoportosítása, amely a svéd kémikus tudós, Jöns Jacob Berzelius által alkotott táblázat formájában jelent meg.

Jöns Jacob Berzelius (1779–1848)

A könyv régies nyelvezete különlegesen élvezetes, a nyelvújítás és szakmai nyelv magyarosítására tett kísérlet kiváló példája, miként azt a mellékletben olvashatjuk.

A Dalton-féle atomsúly táblázat és az elemek jelei

A tankönyvekben az „elemek periódusos rendszere” a híres karlsruhei konferenciát¹¹ követően, több alakzatban is megjelenik. Ilyen a már feledésbe ment a Béguyer de Chancourtois és a Crookes-féle szemléltetés is.

Crookes háromdimenziós, spirális nyolcasra emlékeztető modellje		Béguyer de Chancourtois csigavonalas periódusos rendszere

Julius Lothar Meyer (1830–1895) már 1868-ban felrajzolt egy periódusos rendszert „A kémia modern elméletei” című könyvének második kiadásához¹². A táblázat 16 sorból állt, az utolsó üresen maradt. Néhány elem nem a megfelelő helyre került, de a szénnel, nitrogénnel, oxigénnel, fluorral és lítiummal kezdődő csoport, valamint az alkáliföldfémek csoportja teljes volt. Meyer munkájára is fontos befolyást gyakorolt a karlsruhei konferencia.

A Mengyelejev-féle periódusos rendszer

A táblázatok közül a legjobbnak a Dimitríj Mengyelejev¹³ által 1869-ben megalkotott periódusos rendszer bizonyult, amelyet eredetileg is oktatási célra szerkesztett. Ennek 90o-kal elforgatott, korszerűsített, grafikus reprezentációja minden mai kémia tankönyvben megtalálható.

Az 1930-as években a szemléltetéssel kapcsolatban Loczka Lajos¹⁴ a bemutatás és a filmoktatás mellett, a képek és faliképek szerepéről szólván a periódusos rendszer jelentőségét is kiemeli: „A faliképekkel kapcsolatban említjük meg, hogy elkerülhetetlenül szükséges a periodusos rendszer kifüggesztése a tanteremben. Régebben a fontosabb elemek atomsúlyait feltüntető táblák szerepeltek a vegytani előadótermek falán. A periodusos rendszernek az az alakja, amely az elemeket oszloponkint csoportosítja, az oktatás szempontjából ajánlatosabb, mint a csigavonal alakú.” Az idézett megállapításokat az idő is fényesen igazolta. A periódusos rendszer a múlt század elejétől iskoláink kémiai előadó és szaktantermeiben szinte mindenütt látható, szemléltető faliképként. A világhálón a legmodernebb 3D animációs technikákkal és multimédia megoldásokkal megvalósított, on-line „interaktív” adatbázisként¹⁵ is elérhető.

A periódusos rendszer faliképen – a Stiefel Eurocart Kft. gyártmánya 2005-ből

Egy vizuális periódusos rendszer http://www.chemsoc.org/viselements/pages/pertable_fla.htm

Sorozatunkban eddig méltatlanul keveset foglalkoztunk minden idők legfontosabb taneszközével, a tankönyvekkel, de ezt a tematika indokolta mulasztást később pótoljuk. Mostani kis kitérőnk oka főként az, hogy a vegytani kísérleti összeállítások a korabeli tankönyvek illusztrációi alapján jól azonosíthatók. Say Móricz vegytan könyvéből is megismerhettünk több eszközt, így pl. a már említett „légtartót” (a gasometert), a „Woulff üveget”, a „görebet”, a nyaka dőlt üveget, amelyet retortának is nevezünk.

Say Móricz: A vegytan alapvonalai c. könyvének két lapja

E könyvből megtudhatjuk azt is, hogy az „éleny a víz által csak csekély mennyiségben szörpöltetik el”, valamint azt, hogy „A testeknek élenynyeli egyesülését élenyülésnek és élenyítésnek (oxydatio) az attóli részbeni és tökéletes megszabadulását élenytelenülésnek vagy élenytelenítésnek (desoxydatio) és szinülésnek vagy szinitésnek (reductio) nevezzük.”

A Woulff-féle palack használatban

Melléklet

Jegyzetek

Vissza a tartalomjegyzékhez